Aprimorando o design de treliça usando nTopology

Com o crescimento da manufatura aditiva, tem havido muito burburinho em torno das treliças – estruturas compostas por células unitárias repetidas. Anteriormente impossíveis de fabricar, as treliças agora podem ser aproveitadas para funções como redução de peso, substituição de espuma, transferência de calor aprimorada, estética e absorção de ruído e choque.

Ter uma máquina capaz de fabricar treliças é de pouca utilidade sem um software poderoso capaz de projetá-las. Felizmente, tem havido muita inovação no espaço de modelagem avançada. Uma empresa que torna possíveis coisas novas é a nTopology. Aqui estão algumas das maneiras pelas quais o software nTop Platform pode aumentar seu fluxo de trabalho de treliça.

Modelo de computação e interface

A interface de usuário e o modelo computacional do nTop contêm muitos recursos que tornam o software muito eficiente. Para começar, eles representam a geometria “implicitamente” em vez de parametricamente. Enquanto os modelos paramétricos são construídos usando recursos geométricos, restrições e relações, os modelos implícitos são representados por um campo matemático tridimensional contínuo e as operações CAD subsequentes são executadas fazendo alterações em sua função representativa. Isso permite que você crie geometrias complexas de maneira rápida e fácil.

Além disso, os arquivos são extremamente leves, o que significa que são computados e renderizados rapidamente. Além disso, é impossível ter erros de reconstrução após alterar os recursos “upstream”, pois cada operação é apenas uma modificação da equação que representa sua entrada. Os modelos paramétricos, por outro lado, são fáceis de “quebrar” quando as alterações a montante fazem com que os recursos posteriores tenham restrições ou recursos de referência ausentes.

A interface também permite definir suas próprias variáveis ​​e criar blocos personalizados para modificar facilmente seu modelo e até empacotar fluxos de trabalho e aplicá-los a outras partes e arquivos. Por exemplo, se estou fazendo o mesmo design em vários tamanhos, posso simplesmente trocar a peça base e ela reaplicará todas as operações subsequentes a essa nova peça. Eu também poderia criar um bloco personalizado que mostrasse apenas os parâmetros-chave e gerasse uma saída prescrita. Se eu tivesse que entrelaçar um milhão de partes semelhantes, poderia até escrever um script python para automatizar o processamento em lote.

Essa agilidade é particularmente útil na treliça; tanto para iniciantes quanto para treliçados experientes, pode ser necessário algum experimento e ajuste fino para discar treliças para impressão e funcionalidade. As animações abaixo demonstram o quão rápido é alterar diferentes parâmetros da sua rede.

Além disso, se você fizer uma alteração no CAD base em seus outros programas de modelagem, poderá inserir a nova peça e todo o fluxo de trabalho será reaplicado à geometria revisada. Isso permite que você se mova rapidamente e se concentre no design, em vez de reconstruir seu modelo a cada iteração.

Design orientado ao campo

Outro recurso poderoso do nTop é a capacidade de manipular a geometria usando dados como outra geometria, dados importados ou resultados de simulação. Pegue este bloco com dois buracos nele. Para reforçar esses furos, você pode selecionar as faces dos furos para aumentar a espessura da viga da treliça de forma que seja mais espessa nessas faces e fixada a uma espessura mínima a uma distância definida dos furos.

Também é possível importar conjuntos de dados para a geometria de acionamento. Neste exemplo, um mapa de pressão de um pé é importado como um mapa de pontos que é usado para aumentar a espessura do feixe em pontos de alta pressão ou aumentar a densidade da célula unitária. O software também possui recursos integrados para análise de elementos finitos (FEA) que permitem gerar dados de simulação que podem então retroalimentar e orientar seu projeto. Ao passar de um projeto baseado em simulação para um projeto orientado por simulação, os engenheiros podem aumentar a velocidade com que projetam, bem como produzir peças com melhor desempenho. Por exemplo, o fluxo de trabalho abaixo permite a personalização em massa de entressolas de calçados; a importação de mapas de pressão personalizados gera rapidamente palmilhas treliçadas exclusivas para maximizar o conforto.

Esses exemplos apenas arranham a superfície do poder do nTop. Aqui na Fast Radius, temos uma equipe de especialistas nTop e gostaríamos de ajudá-lo a descobrir o poder do software de modelagem avançada para seus aplicativos. Entre em contato conosco para começar.

Interessado em aprender mais sobre treliças e engenharia computacional? Visite nosso centro de recursos para artigos sobre considerações de projeto de treliça, propriedades mecânicas, respostas mecânicas e dicas para projeto generativo.

Pronto para fazer suas peças com Fast Radius?

Comece sua cotação